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基于产教融合的电机类实训课程联动教学改革研究

作者

曹永娟

南京信息工程大学自动化学院

摘要:电动汽车进入快速普及化阶段,作为电动汽车的核心部件之一--电动机在其发展中扮演着重要的角色。为贯彻落实《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》,本文探讨了基于产教融合的电机类实训课程联动教学改革。通过分析当前电机类实训课程教学中存在的问题,提出了产教融合模式下的联动教学改革策略,包括课程体系重构、教学方法创新和评价机制优化。研究结果表明,该改革方案能有效提升学生的实践能力和职业素养,为电机类专业人才培养提供了新的思路和方法。

关键词:产教融合;电机类实训课程;联动教学;实践能力

一、引言

在“双碳”背景下,新能源汽车产业兴起,随之不断升级的新能源电机技术等对高素质技能人才的需求也日益迫切。电机作为现代工业的核心部件,其相关专业人才的培养质量直接影响到新能源电机等制造业的发展水平。对于电气工程及其自动化专业的学生来说,“电机学”课程是以电机为研究对象的一门专业基础课,在整个学科知识体系中占有相当重要的地位,是一门集理论、实践与工程应用为一体的综合性课程[1]。

电机实训课程作为“电机学”课程的实践环节,对于学生掌握电机的基本原理和实践技能具有重要意义。然而,传统的电机类实训课程教学存在与企业需求脱节、实践环节薄弱等问题,难以满足行业对人才的需求。在深化产教融合的战略背景下,积极推进校企协同育人机制建设,组织师生深入行业龙头企业生产一线开展实践教学,对于培养高素质应用型人才、促进教育链与产业链有机衔接具有重要的现实意义[2]。这种"真场景、真项目、真问题"的实践教学模式,不仅能够有效提升学生的职业素养和工程实践能力,同时也能为企业技术创新提供智力支持,实现校企双方的优势互补和互利共赢[3]。

二、电机类实训课程教学现状分析

(1)缺乏整体规划和系统性的实践教学体系

“电机学”是电气工程及其自动化专业一门非常重要的专业基础课程,其研究对象贯穿电力系统的每一个环节,也是现代化生产和生活不可或缺的重要设备,因此在专业培养方案中设置了多门电机相关实训课程,包括“电机学”课内实验、“电机课程设计”、“工程软件Ansys/Maxwell使用训练”。但是目前各门实训课程相互独立,缺乏整体规划和系统性,学生为了学而学,为了做而做,没有一个清晰的实践计划和目标,因此不能确保所学的知识能够有效地应用于实际情况。

(2)与行业需求脱节的实践教学内容

电机的设计与应用日新月异,近些年来,永磁材料的发展极大地推动了超高速电机和超低速电机的应用,尤其在电动汽车行业的应用使得电动汽车越来越普及;而目前实训课程内容并未能根据国内外科技前沿及时更新,忽略了实际行业需求,导致实践内容与实际需求脱节,影响人才培养质量。

(3)信息不对称的实践教学现状

在应用型人才培养过程中,当前产教融合“学校热、企业冷”的现象普遍存在,学校对产业技术迭代的敏感性不足,课程体系更新滞后于企业实际需求。据2023年《中国应用型高校产教融合质量报告》显示,61%的企业认为高校实训设备与生产实际存在代际差。学校侧重课时完成度和考证通过率等显性指标,而企业关注问题解决能力、职业素养等隐性特质,这种评价体系的断层使得合作成果难以量化。

三、产教融合模式下联动教学改革的策略

改变这种现状,需要校内教师紧跟科技前沿,真正了解行业需求和趋势,并将其融入到教学实践中。真正的产教融合能够把企业、学校、科研机构等多方资源进行有效整合,实现信息互通,打破信息不对称的壁垒,解决教学与生产相分离的问题,使得生产和教学之间能够更好地相互衔接、相互融合,把理论知识和实践操作相结合,使学生在学习过程中能够更好地掌握技能,提高他们的实际应用能力。

基于产教融合的电机类实训课程联动教学改革策略如下:

(1)重构课程体系

充分调研并分析了企业需求,与电机生产、新能源汽车上下游企业沟通,明确行业技术趋势和岗位技能要求。学校教师梳理学生专业理论基础和课程目标及其总的培养目标,邀请企业导师共同构建电机类实训课程模块化设计:将课程分为基础理论(即为“电机学”课内验证实验)、仿真实训(即为“工程软件ANSYS/Maxwell使用训练”)、电机实操(即为“电机课程设计”,包括电机拆装、绕组、测试)及企业实际项目训练。

依托电动汽车等电机相关生产企业,将三门电机类实训课程联动教学,建立模块化课程结构,构建“2+3+4+N”的电机类实训课程教学体系。“2维度”包括课内实践教学环节、课外创新竞赛活动;“3中心”包括校内实践中心、企业训练中心、创新创业中心;“4模块”包括基础、综合、工程和创新模块;“N方向”包括直流电机方向、交流电机方向、步进电机方向、开关磁阻电机方向等具体电机产业的领域方向。

(2)创新教学方法

采用项目驱动、任务导向的教学方法,模拟企业工作场景或者现场教学,将企业实际项目引入校内实训过程,这种教学方法缩短了学校教育与企业需求的距离,提升了学生的职业胜任力和就业竞争力。 为了让学生更好地理解电机的原理与结构,与电机维修企业合作,到电机维修现场参观或者录制不同型号的电机维修真实场景,包含了常用的异步电动机定子、转子拆卸以及更换绕组等过程,将实际维修融入到电机绕组等的教学中,使学生对电机绕组嵌线和绕组连接有初步认识,并能较真实了解到电机维修中使用的工具和仪器,在学习电机结构与原理的同时,了解电机维修的整个流程。学校低价购入故障电机,在校内“电机设计课程”环节,学生亲自动手参与拆解、重绕等工序,模拟企业工作场景。

四、结论

基于产教融合的电机类实训课程联动教学改革是提高人才培养质量的有效途径。通过重构课程体系、创新教学方法,能够有效解决传统教学中存在的问题,从电机的设计、分析、生产、制作、测试、应用这六个方面综合提高学生的分析、解决问题能力、工程实践能力、创新能力及团队协作能力。然而,改革的成功实施需要校企双方的深度合作和持续投入。未来,随着技术的不断发展和产业需求的持续变化,电机类实训课程教学改革还需要不断深化和创新,以培养更多适应行业发展需求的高素质技术技能人才。

参考文献:

[1] 时国平,钱叶册. 电气工程及其自动化专业实践教学体系建设探索[J].长春工程学院学报(社会科学版),2024, 25(3):83-86.

[2] 廖青华,常文平,刘毅.电气工程及其自动化一流专业建设的实践与思考[J].中国教育技术装备, 2023(24):135-137.

[3] 杨勇,李红斌,文劲宇,等. 新工科电气工程实践教学体系重构与实践[ J]. 电工技术学报, 2022, 37 ( 19): 5074-5080.

基金项目:南京信息工程大学教改课题一般项目“基于产教融合的电机类实训课程联动教学改革研究”(2023JYBJG06)